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MACHINE A FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE POUR L'ETIRAGE ET LE
SECTIONNEMENT DES BARRES.
La présente invention a pour objet une machine pour l'étirage de barres à l'aide de plusieurs chariots coopérant les uns avec les autres de façon que la barre passe à une vitesse toujours constante à travers la filière.
Cette machine comporte également un dispositif pour le sectionnement de la barre en tronçons ayant la longueur désirée.
Suivant l'invention, tous les arbres ou une partie des arbres por- tant les cames destinées à commander les chariots d'étirage et le dispositif de sectionnement sont orientés transversalement par rapport à la direction de l'étirage. Dans ces conditions, les cames montées sur ces arbres sont consti- tuées par des plateaux plans dont les rampes sont formées par des génératrices parallèles à l'axe.
Les cames peuvent être montées sur plusieurs arbres parallèles ou sur un arbre commun. Les cames d'étirage peuvent être montées sur un arbre transversal, tandis que la came de sectionnement est prévue sur un arbre com- plémentaire, parallèle à la direction d'étirage ou transversal par rapport à cette direction.
Par opposition aux agencements déjà proposés, celui qui fait l'ob- jet de l'invention offre l'avantage qu'il suffit de prévoir un ou plusieurs arbres courts pour l'entraînement des cames. Les dépenses de construction sont donc très réduiteso De plus, les rampes des plateaux à came de forme plane, dont les génératrices sont parallèles, se laissent facilement usiner avec une haute précision. Les cames ainsi obtenues permettent l'utilisation de grandes vitesses et d'accélération relativement importantes aux deux extrémités des courses des chariots d'étirage.
Si l'on prévoit deux arbres parallèles pour les cames d'étirage et la came de sectionnement, on fixe avantageusement sur les arbres des cames d' étirage et de la came de sectionnement des engrenages entre lesquels on inter- cale un ou plusieurs pignons actionnés par un moteur et en prise avec les deux engrenages en vue de leur entraînement. La course du chariot de sectionnement
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pouvant être généralement plus petite que celle du chariot d'étirage, on choi- sit avantageusement le rapport de transmission entre le ou les pignons et les engrenages de façon que l'arbre portant la came de sectionnement tourne plus rapidement que l'arbre portant les cames d'étirage. De cette manière il est possible d'obtenir sur les cames d'étirage et de sectionnement des condi- tions d'accélération à peu près égales.
De plus, le couple d'entraînement de la came de sectionnement devient plus faible de sorte qu'il est également pos- sible de donner aux engrenages des dimensions plus réduites. Mais le principal avantage consiste en ce que le dispositif de sectionnement retourne rapidement à la position de départ, de sorte qu'il devient possible de couper un très grand nombre de tronçons de barres dans l'unité de temps.
Pour obtenir de grandes vitesses d'étirage et de sectionnement, on peut prévoir d'une manière connue en soi une deuxième came sur l'arbre des ca- mes d'étirage et éventuellement même sur l'arbre de la came de sectionnement pour chaque chariot d'étirage ou de sectionnement. Chaque paire de cames coo- pérant avec un chariot d'étirage ou avec le dispositif de sectionnement action- ne alors deux leviers dont l'un est destiné à produire le mouvement d'étirage ou de sectionnement, tandis que l'autre doit assurer le mouvement de retour.
Toutefois, les deux cames peuvent également actionner un levier à deux bran- ches, dont les deux branches forment entre elles à peu près un angle droit. L' une des branches est alors destinée à produire le mouvement de travail, tandis que l'autre est prévue pour le mouvement de retour.
Les dispositifs de sectionnement des machines existantes sont équi- pés d'un rochet d'entraînement coopérant avec des cliquets d'entraînement.
Etant donné que les poussées à transmettre exigent des dents de dimensions im- portantes, les barres sont inévitablement sectionnées avec les différences im- portantes de longueur. Pour éviter cet inconvénient, on peut utiliser suivant la présente invention un dispositif d'accouplement à friction, ou choisir le rapport entre le pas de l'organe d'accouplement à rochet et la course d'avan- cement de la matière à sectionner de façon que les mouvements de rotation d' une ou de plusieurs dents de l'organe d'accouplement correspondent à un nom- bre entier d'unités d'avancement des barres. Pour le premier cas, le disposi- tif d'accouplement peut indifféremment comporter un cône de friction, des seg- ments de freinage ou un ruban de freinage. Il peut être constitué par un dis- positif d'accouplement à disques ou par d'autres organes appropriés quelcon- ques.
Pour sectionner les barres à la longueur désirée avec une précision aus- si grande que possible, on utilise avantageusement un dispositif d'accouple- ment à embrayage rapide agencé pour être embrayé, d'une manière quelconque : par voie mécanique, électromagnétique, hydraulique ou autre. Pour le deuxième cas le dispositif d'accouplement peut être constitué par un rochet coopérant avec des cliquets d'entraînement, ou par des organes à crabots. Il peut éga- lement se présenter sous une autre forme quelconque, telle qu'elle est par exemple utilisée sur les presses et les poinçonneuses.
Les machines existantes comportent en amont de la filière un ap- pareil de redressement préalable destiné à redresser suffisamment les barres avant de les laisser entrer dans la filière. Pour réduire les temps morts aux grandes vitesses d'étirage, une autre particularité de l'invention consiste à faire précéder la filière non pas d'un appareil de redressement simple, mais d'un appareil multiple. Pendant le passage d'une barre dans un premier groupe de rouleaux de l'appareil de redressement et dans la filière, on peut déjà en- gager l'extrémité antérieure d'une deuxième barre dans le deuxième groupe de rouleaux de l'appareil de redressement.
Dès que l'extrémité postérieure de la première barre a quitté la filière, on peut inverser l'appareil de redresse- ment de façon que l'extrémité antérieure de la deuxième barre vienne se pla- cer devant la filière, et qu'il suffise de l'introduire pour continuer immé- diatement le travail d'étirage. Pendant que la deuxième barre passe dans le deuxième groupe de rouleaux redresseurs, on peut introduire une troisième bar- re dans le premier ou dans un autre groupe de rouleaux redresseurs, et ainsi de suite.
Une autre particularité de l'invention consiste en un agencement dans lequel un porte-filière est fixé de la manière usuelle au bâti de la ma-
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chine portant les glissières des chariots d'étirage, ou dans lequel un ou plu- sieurs porte-filière sont montés sur l'appareil de redressement multiple dont les groupes de rouleaux redresseurs peuvent être embrayés alternativement. On peut alors opérer soit avec une filière fixée au bâti de la machine de la ma- nière usuelle, soit avec plusieurs filières fixées suivant l'invention sur 1' appareil de redressement.
Dans le deuxième cas il est possible de faire pas- ser l'extrémité antérieure d'une barre non seulement entre les rouleaux re- dresseurs, mais également dans la filière, pendant l'étirage de la barre pré- cédente dans une autre filière, et pendant son passage dans le groupe corres- ponâant de rouleaux redresseurs.
Pour accélérer le centrage et le serrage du porte-filière avec sa filière, on peut munir celui-ci d'une portée sphérique appliquée sur une surfa- ce plane, conique ou sphérique du bâti de la machine. Il devient ainsi possi- ble de centrer et de serrer avec seulement trois ou quatre vis placées sur un même côté du porte-filière. Il est usuel de redresser complémentairement la barre sortant de la filière en utilisant à cet effet des appareils de redres- sement à rouleaux ou un appareil de redressement rotatif. Cet appareil se dé- place alors autour d'un axe parallèle à la direction d'étirage ou reste immo- bile, tandis que la barre exécute non seulement un mouvement longitudinal mais également un mouvement de rotation.
Dans les machines existantes destinées à l'étirage, au redresse- ment et au sectionnement de barres, celles-ci ne passent dans l'appareil de redressement rotatif qu'après leur sectionnement en tronçons. Suivant la pré- sente invention, la barre à étirer passe d'abord dans tous les appareils de redressement à rouleaux et rotatifs avant d'être sectionnée en tronçons. Grâce à cet agencement, les tronçons de barre sont détendus d'un bout à l'autre et même leurs extrémités sont exactement redressées.
Les dessins annexés représentent un mode de réalisation de l'ob- jet de l'invention choisi à titre d'exemple.
Les figs. 1 et 2 sont respectivement une vue en élévation laté- rale et en plan de la machine à étirer.
La fig. 3 est une vue en coupe axiale du porte-filière.
Les figs. 4 et 5 représentent en plan deux modes de réalisation de l'appareil de sectionnement.
Dans l'exemple que montrent les figs. 1 et 2, la barre 1 dévidée d'un tambour passe d'abord dans l'appareil de redressement préalable 2. Ce- lui-ci est équipé de deux groupes de rouleaux redresseurs disposés en ran- gées parallèles et pouvant être alternativement amenés en position de travail.
C'est ainsi que par exemple l'extrémité antérieure pointue de la barre 3 peut déja être introduite dans le deuxième groupe de rouleaux redresseurs alors que la barre 1 se dévide du premier tambour et passe dans le premier groupe de rouleaux redresseurs et dans la filière 8. Dès que la première couronne de matière est épuisée, on inverse l'appareil de redressement de façon que la bar- re 3 puisse passer dans le deuxième groupe de rouleaux et dans la filière. Pen- dant ce temps, on introduit une nouvelle barre dans le premier groupe de rou- !.eaux.
Dans chaque groupe de rouleaux redresseurs, l'une des rangées de rouleaux est réglable à l'aide d'un volant à ou 5 de façon que la barre à éti- rer soit réellement redressée.
La machine à étirer est actionnée par une source de force motrice (par exemple un moteur électrique 9) à l'aide d'un train de transmission entraî- nant le pignon 10. Les deux cames d'étirage 13 et 14 décalées de 180 l'une par rapport à l'autre, ainsi que la came de sectionnement 15, sont montées suivant ce mode de réalisation sur deux arbres 16 et 17 parallèles entre eux, trans- versaux par rapport à la direction d'étirage, et se suivant dans cette direc- tion. Le pignon 10 est disposé entre les deux arbres 16 et 17 de façon qu'il puisse venir simultanément en prise avec les deux roues dentées 12 et 27 pour les entraîner. Les deux roues dentées 12 et 27 sont décalées axialement l'une
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par rapport à l'autre de façon qu'elles puissent coopérer avec des parties différentes du pignon 10.
Cet agencement est destiné a réduire l'usure de ce pignon. On peut éventuellement remplacer ce pignon unique 10 par deux pignons 10 et 11 côte à côte.
Grâce a cet agencement du mécanisme de transmission, on réalise un ensemble très compact et on réduit la longueur de la voie de transmission de la force motrice. On choisit avantageusement le rapport de transmission entre les deux roues dentées 12, 27 et les pignons 10, 11 de façon que l'ar- bre 17 tourne à une vitesse supérieure à celle de l'arbre 16.
Les deux cames d'étirage 13 et 14(dont seule celle de devant est représentée sur la fige 1 pour plus de clarté) coopèrent avec les leviers 18 et 19 dont les galets 40 sont appliqués sur le pourtour des cames. Pendant la rotation de l'arbre 16 portant les cames 13 et les chariots d'étirage 6 et 7 sont entraînés alternativement par des barres de traction 21 et 22 dans la direction d'étirage de façon que la barre à étirer passe avec une vitesse uni- forme dans la filière. Les leviers 18 et 19 sont prolongés par un deuxième bras coopérant avec une autre came 24 ou ±, destinée à ramener le chariot d'éti- rage correspondant à la position de départ à la fin de la course de travail.
Le chariot de sectionnement est animé d'un mouvement de va-et- vient d'une manière similaire, après l'embrayage du dispositif d'accouplement 20, à l'aide de la came de sectionnement 15 et de la came de rappel 26 par 1' intermédiaire du levier 21. Au moment où la barre étirée doit être sectionnée, le dispositif d'accouplement 20 est par exemple embrayé par un électroaimant.
La came de sectionnement 15 exécùte alors un tour de rotation complet et en- traine le chariot de sectionnement 28 par l'intermédiaire du levier à galet 21 et de la barre de poussée 23 à la même vitesse que la barre étirée qui est sectionnée pendant ce mouvement.
Pour pouvoir faire fonctionner la machine à étirer à plusieurs vitesses, et changer ces vitesses pendant le fonctionnement, on utilise avan- tageusement plusieurs dispositifs d'accouplement à friction 36 et 37, le dis- positif d'accouplement 37 étant solidaire des pignons 38, tandis que le dis- positif d'accouplement 36 est relié aux pignons 39. Ces deux trains de pig- nons présentent des rapports de transmission différents. Si on utilise pour l'entraînement un moteur à pôles réversibles, les deux dispositifs d'accou- plement permettent d'obtenir quatre vitesses d'étirage différentes.
Dans la fig. 3 est montré le porte-filière. La filière 33 est ser- rée dans le porte-filière 34 par un écrou 35. Ce porte-filière présente sur le côté tourné vers le bâti de la machine une surface sphérique par laquelle il est appliqué contre une surface également sphérique, conique ou d'une forme similaire. Le centre de cette surface sphérique est avantageusement situé de façon qu'il coïncide à peu près avec la section la plus étroite de la filière, afin qu'un pivotement de cette filière sur la surface d'appui sphérique modi- fie aussi peu que possible la hauteur de la barre à étirer. Le porte-filière s'appuie également sur une surface correspondante du bâti de la machine par une surface sphérique ou cylindrique, située au-dessous de son centre de gra- vité.
Il peut être réglé et serré au moyen de vis 36 de façon que la barre étirée sorte toujours de la filière exactement dans la direction de l'axe de la machine, ce qui l'empêche d'être coudée ou cintrée. Par rapport aux dispo- sitifs existants, dans lesquels le porte-filière est serré par quatre vis sur chaque face en bout, cet agencement offre l'avantage d'un réglage beaucoup plus rapide.
Dans la fig. 4 est représenté en plan un mode de réalisation choi- si quelconque du dispositif de sectionnement. Suivant l'invention, ce dispo- sitif est constitué par une boite 39 à rampes obliques dans laquelle sont mon- tés deux curseurs 41 et 42 en forme de coins. A ces curseurs sont articulés des porte-couteaux 43 et 44 munisde couteaux 45 et 46. Un ressort 47 intervient pour appliquer en permanence l'une contre l'autre les deux arêtes coupantes des couteaux, et pour que les extrémités postérieures des couteaux s'appuient sur les curseurs 41 et 42 par l'intermédiaire des cales 48 et 49 mobiles lon-
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gitudinalement.
Pour réduire le frottement entre les curseurs 41, 42 et les ram- pes obliques de la boîte 39, on peut intercaler des billes, des rouleaux ou des aiguilles. Au fond de la boîte sont prévues des nervures 56, 57 en prise avec des rainures pratiquées dans la face inférieure des curseurs et obligeant ces curseurs à se déplacer parallèlement à eux-mêmes.
Si à l'intervention de l'accouplement 20 (fig. 2) le dispositif de sectionnement est embrayé, les curseurs 41, 42 (fig. 4) sont dans le des- sin déplacés vers la droite, ou bien la barre 50 (comme représenté au dessin). n'entraîne que le curseur L'autre curseur est alors entraîné par le fait que le couteau 46 prend appui sur l'arrière de l'autre couteau 45. Les cou- teaux 45 et 46 avancent donc simultanément tout en se rapprochant l'un de 1' autre. Ainsi ils sectionnent la barre étirée 51 interposée entre eux.
Après le sectionnement de la barre 51, les curseurs 41, 42 conti- nuant leur course appliquent les deux cales 48 et 49 contre des butées (non représentées) qui les arrêtent. Dès que les couteaux 45, 46 quittent ensuite ces cales 48, , le ressort de traction 47 fait basculer les porte-couteaux 43, 44 vers l'extérieur jusqu'à ce que les couteaux viennent directement tou- cher les curseurs 41, 42. Les arêtes coupantes des couteaux sont toujours en- gagées l'une sur l'autre, mais dégagent entre elles une ouverture suffisante pour permettre le libre passage de la barre 51 entre les couteaux pendant le retour des curseurs 41, 42.
Un peu avant l'arrivée des curseurs à la position de départ, les doigts 52, viennent buter contre des nervures (non représentées) qui écar- tent suffisamment les couteaux 4(, 46 des curseurs pour que les cales 48, 49 soient poussées par leurs ressorts 54, 55 entre les curseurs et les couteaux, ce qui rétablit complètement la position de départ.
Dans la fige 5 est montré en plan un autre mode de réalisation du dispositif de sectionnement suivant l'invention, qui comporte encore une boîte 61 à rampes obliques dans laquelle plusieurs curseurs 64, 65 en forme de coins portant les couteaux 66, 67 sont montés à coulissement dans la direction de l'avancement des barres étirées. Les couteaux 66, 67 sont agencés dans les curseurs 6-IL, 65 de façon qu'ils -puissent, coulisser d'une quantité déterminée dans une direction transversale à l'axe de la machine. La pression du section- nement n'est pas transmise directement aux curseurs. Au contraire, les cou- teaux s'appuient indirectement sur les curseurs par l'intermédiaire de cales 68 et 69. La figure montre deux modes de réalisation de ces cales.
Un ressort 70 ou 71 prévu pour chacune des cales pousse celle-ci vers la droite (sur le dessin).
La barre à sectionner est par exemple introduite dans le disposi- tif de sectionnement et entre les couteaux 66, 67 par un tube 72 muni d'un en- tonnoir 73. Dès que la longueur désirée a défilé en regard des couteaux, et après l'embrayage du dispositif de sectionnement, le curseur 74 se déplace vers la droite (sur le dessin). Ce mouvement est transmis par les biellettes 75, 76 aux curseurs 64 et 65, de sorte que ceux-ci se déplacent également de gauche à droite (sur le dessin), et se rapprochent en même temps l'un de l'autre.
Lorsque ces curseurs ont atteint la même vitesse que la barre à sectionner, ils commencent à entamer celle-ci pour en séparer un tronçon.
Après le sectionnement, le levier coudé 77 de l'un des modes de réalisation représentés vient s'appuyer sur une butée 78 de façon que sa pe- tite branche retire la cale d'appui 68 du couteau. Celui-ci est alors à son tour écarté de la barre par le ressort 80.
Suivant l'autre mode de réalisation représenté à titre d'exemple, la came 69 est appliquée directement contre la butée élastique 79. Elle est ainsi arrêtée par rapport au couteau, de sorte que celui-ci peut s'engager sous l'action du ressort 81 dans l'encoche de la cale 69. Ce mouvement l'écarte donc également de la barre sectionnée. La course des couteaux 66, 67 vers 1' extérieur est limitée par le fait qu'ils sont munis sur la face inférieure d'
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un talon (non représenté) qui vient buter contre les deux nervures 82, 83.
Les deux curseurs 64, 65 ayant atteint la fin de course à droite retournent à la position de départ. Les talons des couteaux glissent le long des ner- vures 82, 83. Ils sont ainsi maintenus à une distance constante de l'axe de la machine pendant la course de retour, tandis que les curseurs 64, 65 se déplacent vers l'extérieure Un peu avant la fin de la course de retour, les curseurs 64, 65 sont suffisamment déplacés vers l'extérieur par rapport aux couteaux pour que les cales d'appui 68 69 sollicitées par les ressorts 70, 71 puissent s'engager derrière les couteaux 66, 67. Tous les organes occupent alors de nouveau la position de départ.
Les deux curseurs 41, 42 (Figo 4) ou 64, 65 (Fig. 5) présentent avantageusement des rampes ayant des inclinaisons différentes. Si l'un des curseurs ne comporte aucune rampe oblique, son couteau n'exécute aucun mouve- ment transversal. Dans ce cas, on peut supprimer les cales d'appui et monter le couteau rigidement dans son curseur.
Les détails de construction peuvent être modifiés sans s'écarter de l'invention, dans le domaine 'des équivalences mécaniques.
REVENDICATIONS
1. - Machine automatique pour l'étirage et le sectionnement de barres dans laquelle les barres sont tirées à travers la filière par plusieurs chariots d'étirage se déplaçant en opposition, pour être ensuite sectionnées en tronçons ayant la longueur désirée par un dispositif de sectionnement se dé- plaçant avec la barre étirée, les chariots d'étirage et le dispositif de sec- tionnement étant animés d'un mouvement de va-et-vient par des cames rotatives dans la direction d'étirage, caractérisée en ce que les cames entraînant les chariots d'étirage et le dispositif de sectionnement sont toutes ou en partie montées sur des arbres parallèles entre eux, transversaux par rapport à la di- rection d'étirage et placés l'un derrière l'autre dans cette direction,
l'agen- cement étant de préférence tel qu'un ou plusieurs pignons solidaires d'un ar- bre actionné par un moteur soient intercalés entre des roues dentées solidai- res des arbres des cames pour actionner simultanément ces roues dentées.